靜力觸探在工程地質勘察中的應用

朱敏榮

（河北省唐山市新地工程勘察設計有限公司，唐山　063000）

靜力觸探在工程地質勘察中的應用

朱敏榮

（河北省唐山市新地工程勘察設計有限公司，唐山063000）

【摘要】隨著當今科技的發展、人口的增多，土地資源越來越緊缺，隨之而來的高層、超高層建筑也逐漸加多。如何保證這些超高層建筑的安全，基礎部分的施工就是關鍵。基礎結構的設計是依據地質勘查所提供的資料來進行的，地勘資料越詳細越準確，對于后期的結構設計和安全性能重要程度不言而喻。靜力觸探技術作為一種新型的高科技、高精準性能的測量方式被越來越多的企業所應用。本文就靜力觸探在工程地質勘查中的應用做簡要的分析和介紹。

【關鍵詞】靜力觸探；工程地質勘查；地層

工程地質情況在各個區域是不同的，甚至是千差萬別。很多區域由于長時間的地質運動，或者是地下水的沖擊，導致情況非常復雜。如何能夠精準的探測出這些不利的地質條件，為我們基礎部分的結構設計提供盡量真實準確的數據，從而保證整體工程建設的質量和安全，是我們應該探討的課題。

1　靜力觸探的基本原理

靜力觸探的原理就是用靜荷載將一個內部裝有傳感器的觸探頭勻速壓入土中，根據土層地質條件的不同，所受到的阻力也會不同。觸探頭則將這些不同的阻力值通過電流信息的形式傳入到上部的記錄器中。探測工作完成后，上部技術人員根據這些數據來分析土層的分布情況，或者是否有溶洞、淤泥、文物等條件，形成土層剖面分布圖，來為基礎結構設計、土質處理方式、樁體的選型和長度等做依據。

2　靜力觸探適用的地形條件

靜力觸探技術雖然準確性高，可適用的范圍比較廣泛，但是主要適用于土質較軟的地方，如軟弱土質、粘土、粉砂、粉質土等。由于目前技術條件和設備的限制，一些地質條件特別堅硬的塊石類地形是不能進行測量的，如基巖、卵石和塊石等。

3　靜力觸探在工程地質勘查中的主要作用

3.1根據靜力觸探結果劃分地層

地層是指由于受常年地球內部運動的影響以及地下水的沖擊、地質變化等情況，形成各種不同結構、不同厚度、不同成分的巖層。根據結構的不同各層的承載力不一樣，所以在觸探頭受壓往下鉆探的時候，受到各個地層的阻力是不一樣的。

根據測量的阻力大小與原始的地質基準進行對比，就知道目前所鉆探的是哪一個地層，根據測量時間的長度和變化的大小，來反應地層分布的厚度和部位。

以電流的形式傳上來后，技術人員會把它翻譯成數據，將數據編制成曲線或圖表的形式，來反應地層的分布狀況。值得注意的是，電流傳輸的過程總可能會發生很多微小的變化，這或許就是一個不同的巖層存在，所以技術人員一定要努力獲取每一個數據，這樣才能將地層的分布情況愈加的精準和具有指導性。

3.2靜力觸探為樁體的選型提供依據

目前我國的地基處理方式種類繁多，根據不同的地質條件，應選擇對應合適的方法。特別是超高層建筑的不斷增多，和越來越多的湖泊建樓、山體建樓，采用打樁的形式來加固基礎已經應用越來越廣泛。樁體總體來說分為摩擦樁和端承樁，每一個大類里面又有很多不同的具體分類。各種樁根據施工工藝和技術要求的不同，也使用于不同的地質條件。

靜力觸探可以根據以探測曲線的形式，反應不同地層的分布，并根據鉆頭深入的速度和阻力來反應各個底層的荷載承受能力。這些數據能有效應用于樁體的選擇中，如樁體的深度、直徑、分布位置、配筋情況、需承受的荷載值等，來滿足整體上部建筑的需要，達到最優的質量和經濟效果。

3.3靜力觸探可以探測出地下是否有液化砂土

液化砂土在地質條件中屬于一種惡性地質情況。它是由于在地震荷載或者地殼發生移動的過程中，受到大的壓力，而使原本非常松散的砂土擠壓變得非常的密實。如果變化的速度非常快，砂土內部含有的水無法及時排出，就會被高壓擠壓在砂土內部，形成強大的水壓。如果在地質勘查的時候沒有發現這種地層，或者是對它的水壓判斷不夠精準，在土方開挖或者是樁體施工的時候， 由于對外圍土方的擾動，使得土體的壓力小于液化土中水的壓力，砂土就會在高度水壓的壓力下，噴涌而出，對上部的建筑和人員造成較大的損害，甚至發生地陷或其他安全事故。

靜力觸探技術可以根據由地下傳出的電流分布，再根據砂土液化公式，可以計算出砂土液化的程度和水體壓力，來提前做好應對措施。

3.4靜力觸探可以檢測地下是否有古墓、文物或人防工程

我國是一個歷史悠久的國家，在歷史朝代更替的過程中，王宮貴族根據習俗會在地下埋設大量的古墓和文物。特別是在戰爭時期，人民為了隱蔽挖掘了很多的地下通道和人防工程。在工程建設的過程中，如果沒有能及時的發現這些歷史文物，就很有可能發生破壞。

根據靜力觸探的原理，如果探頭在地下探測的時候，沒有遇到任何的阻力，電流就會為零，所呈現的線條也會為直線。這就說明地下有空洞，馬上采取其他的探測儀器來進行探測，如果發現有以上文物，就可以及時進行保護。

3.5可以探測出活斷層的地質軟弱帶分布情況

活斷層是指由于地震荷載作用，一個完整的巖層被破壞，形成斷裂或滑動。如果上部荷載不一樣的時候，斷層就會發生更大的滑動，而影響上部建筑的安全。

通過靜力觸探的方式，如果相鄰部位有相同的阻尼值，但是不是在同一個層面深度，這說明就很有可能是斷層，那么就要采取加多探測點來進行細部的探測，以找出斷層的部位，防止上部建筑剛好建在斷層處而發生不均勻沉降甚至倒塌。

4　結束語

靜力觸探在工程建設過程中應用逐漸廣泛，其精確性和科學性也能為基礎結構的處理提供有效的依據。由于其設備和各種施工條件的限制，還有待提高的地方。因此要加強靜力觸探技術的研究，將它應用到更多更廣泛的領域，為地質勘查工作和工程建設事業提供更多有效的幫助。

【參考文獻】

[1]陳家淵；工程地質勘察的問題與對策分析[J]；中國城市經濟；2011年17期

[2]CECS04靜力觸探技術標準

[3]梁允尚對靜力觸探地基承載力公式的分析研究